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ZHCAFX7 October 2025 CSD13201W10 , CSD13202Q2 , CSD13302W , CSD13303W1015 , CSD13306W , CSD13380F3 , CSD13381F4 , CSD13383F4 , CSD13385F5 , CSD15380F3 , CSD15571Q2 , CSD16301Q2 , CSD16321Q5 , CSD16322Q5 , CSD16323Q3 , CSD16325Q5 , CSD16327Q3 , CSD16340Q3 , CSD16342Q5A , CSD16401Q5 , CSD16403Q5A , CSD16404Q5A , CSD16406Q3 , CSD16407Q5 , CSD16408Q5 , CSD16409Q3 , CSD16410Q5A , CSD16411Q3 , CSD16412Q5A , CSD16413Q5A , CSD16414Q5 , CSD16415Q5 , CSD16556Q5B , CSD16570Q5B , CSD17301Q5A , CSD17302Q5A , CSD17303Q5 , CSD17304Q3 , CSD17305Q5A , CSD17306Q5A , CSD17307Q5A , CSD17308Q3 , CSD17309Q3 , CSD17310Q5A , CSD17311Q5 , CSD17312Q5 , CSD17313Q2 , CSD17318Q2 , CSD17322Q5A , CSD17327Q5A , CSD17381F4 , CSD17382F4 , CSD17483F4 , CSD17484F4 , CSD17501Q5A , CSD17505Q5A , CSD17506Q5A , CSD17507Q5A , CSD17510Q5A , CSD17522Q5A , CSD17527Q5A , CSD17551Q3A , CSD17551Q5A , CSD17552Q3A , CSD17552Q5A , CSD17553Q5A , CSD17555Q5A , CSD17556Q5B , CSD17559Q5 , CSD17570Q5B , CSD17571Q2 , CSD17573Q5B , CSD17575Q3 , CSD17576Q5B , CSD17577Q3A , CSD17577Q5A , CSD17578Q3A , CSD17578Q5A , CSD17579Q3A , CSD17579Q5A , CSD17581Q3A , CSD17581Q5A , CSD17585F5 , CSD18501Q5A , CSD18502KCS , CSD18502Q5B , CSD18503KCS , CSD18503Q5A , CSD18504KCS , CSD18504Q5A , CSD18509Q5B , CSD18510KCS , CSD18510KTT , CSD18510Q5B , CSD18511KCS , CSD18511KTT , CSD18511Q5A , CSD18512Q5B , CSD18513Q5A , CSD18514Q5A , CSD18531Q5A , CSD18532KCS , CSD18532NQ5B , CSD18532Q5B , CSD18533KCS , CSD18533Q5A , CSD18534KCS , CSD18534Q5A , CSD18535KCS , CSD18535KTT , CSD18536KCS , CSD18536KTT , CSD18537NKCS , CSD18537NQ5A , CSD18540Q5B , CSD18541F5 , CSD18542KCS , CSD18542KTT , CSD18543Q3A , CSD18563Q5A , CSD19501KCS , CSD19502Q5B , CSD19503KCS , CSD19505KCS , CSD19505KTT , CSD19506KCS , CSD19506KTT , CSD19531KCS , CSD19531Q5A , CSD19532KTT , CSD19532Q5B , CSD19533KCS , CSD19533Q5A , CSD19534KCS , CSD19534Q5A , CSD19535KCS , CSD19535KTT , CSD19536KCS , CSD19536KTT , CSD19537Q3 , CSD19538Q2 , CSD19538Q3A , CSD22202W15 , CSD22204W , CSD22205L , CSD22206W , CSD23202W10 , CSD23203W , CSD23280F3 , CSD23285F5 , CSD23381F4 , CSD23382F4 , CSD25202W15 , CSD25211W1015 , CSD25213W10 , CSD25304W1015 , CSD25310Q2 , CSD25402Q3A , CSD25404Q3 , CSD25480F3 , CSD25481F4 , CSD25483F4 , CSD25484F4 , CSD25485F5 , CSD25501F3 , CSD75207W15 , CSD75208W1015 , CSD83325L , CSD85301Q2 , CSD85302L , CSD85312Q3E , CSD86311W1723 , CSD87501L , CSD87502Q2 , CSD87503Q3E , CSD88537ND , CSD88539ND

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商標(biāo)

摘要

許多電子系統(tǒng)利用功率 MOSFET 在閑置時(shí)時(shí)關(guān)閉子系統(tǒng)以降低功耗。電池供電系統(tǒng)中通常采用負(fù)載開關(guān)來更大限度地延長電池運(yùn)行時(shí)間。估算 MOSFET 的漏電流是在低功耗或待機(jī)運(yùn)行模式下降低電池總放電電流的關(guān)鍵。

簡介

漏電流在 MOSFET 端子之間流動(dòng)，并在 FET 數(shù)據(jù)表中給出了具體數(shù)值。柵極到源極漏電流 I_GSS 在柵極和源極之間流動(dòng)。漏源漏電流 I_DSS 在漏極和源極之間流動(dòng)。如表 1 所示，TI 在 FET 中指定了 I_GSS 在 V_GS 和 V_DS = 0V 絕對(duì)最大值下的最大值以及 I_DSS 在漏源擊穿電壓 80%、BV_DSS 和 VGS = 0V 時(shí)的最大值。在 T_A = 25°C 的環(huán)境溫度下指定這兩個(gè)參數(shù)。請(qǐng)務(wù)必查閱 MOSFET 的數(shù)據(jù)表，因?yàn)槠渌?FET 供應(yīng)商對(duì)漏電流的條件規(guī)定可能與 TI 不同。

表 1 數(shù)據(jù)表中電氣特性表的漏電流規(guī)格（T_A = 25°C 時(shí)測得，除非另有說明）

參數(shù)		測試條件	最小值	典型值	最大值	單位
靜態(tài)特性
BV_DSS	漏源極電壓	V_GS = 0V，I_D = 250μA	30			V
I_DSS	漏源漏電流	V_GS = 0V，V_DS = 24V			1	μA
I_GSS	柵源漏電流	V_DS = 0V，V_GS = 20V			100	nA
V_GS(th)	柵源閾值電壓	V_DS = V_GS，I_D = 250μA	1.1	1.4	1.8	V
R_DS(on)	漏源導(dǎo)通電阻	V_GS = 4.5V，I_D = 25A		2.4	2.9	mΩ
R_DS(on)	漏源導(dǎo)通電阻	V_GS = 10V，I_D = 25A		1.7	2.0	mΩ
g_fs	跨導(dǎo)	V_DS = 3V，I_D = 25A		120		S

電壓和溫度影響

兩篇早期的技術(shù)文章，功率 MOSFET 數(shù)據(jù)表中未包含的內(nèi)容，第 1 部分：溫度相關(guān)性和功率 MOSFET 數(shù)據(jù)表中未包含的內(nèi)容第 2 部分：在與電壓相關(guān)的漏電流中詳細(xì)說明了 FET 漏電流隨溫度和電壓的變化規(guī)律。I_GSS 和 I_DSS 具有正溫度系數(shù)和正電壓系數(shù)。本文檔介紹了如何使用之前文章中的歸一化圖來估算數(shù)據(jù)表中未包含的條件下的漏電流。圖 1 和圖 2 是不帶柵極 ESD 保護(hù)的 30V TI FET 的歸一化 I_DSS 和 I_GSS 與溫度間的關(guān)系圖。

圖 1 歸一化 I_DSS 與溫度間的關(guān)系

圖 2 歸一化 I_GSS 與溫度間的關(guān)系

圖 3 和圖 4 分別是不帶柵極 ESD 保護(hù)的 30V TI FET 的歸一化 I_DSS 和 I_GSS 與 V_DS 和 V_GS 之間的關(guān)系圖。

圖 3 歸一化 I_DSS 與電壓間的關(guān)系

圖 4 歸一化 I_GSS 與電壓間的關(guān)系

使用歸一化圖來估算 I_GSS

以下示例演示了如何使用這些圖來估算數(shù)據(jù)表中未包含的條件下的漏電流。

示例 1	在 V_GS = 5V 且 T = 75°C 時(shí)不帶柵極 ESD 保護(hù)的 30V TI N 通道 FET 的最大 I_GSS 是多少？
估算說明	使用 I_GSS 與溫度間關(guān)系圖 (圖 5)：從 X 軸上的 75°C 處繪制一條垂直線，延伸至與曲線相交的位置。從 X 軸與曲線相交的位置繪制一條水平線，直至 Y 軸截距處。

這是 I_GSS 在 75°C 時(shí)的歸一化溫度系數(shù) F_T = 1.25。采用相同方法分析 I_GSS 與 V_GS 間關(guān)系圖，可得出 V_GS = 5V 時(shí) I_GSS 的歸一化系數(shù)為 F_V = 0.35。圖 5 和圖 6 顯示了這一情況。

圖 5 歸一化 I_GSS 與溫度間的關(guān)系

圖 6 歸一化 I_GSS 與電壓間的關(guān)系

在 V_GS = 5V 和 T = 75°C 時(shí)計(jì)算經(jīng)估計(jì)的最大 I_GSS，如方程式 1 和方程式 2所示：

方程式 1.

{M a x I}_{G S S} (5 V, 75 ° C) = I_{G S S (m a x)} \times F_{V} \times F_{T}

方程式 2.

{M a x I}_{G S S} (5 V, 75 ° C) = 100 n A \times 0.35 \times 1.25 = 44 n A

使用歸一化圖來估算 I_DSS

以下示例演示了如何使用這些圖來估算數(shù)據(jù)表中未包含的條件下的漏電流。

示例 2	在 V_DS = 12V 且 T = 125°C 時(shí)，I_DSS 是多少？
估算說明	使用歸一化的 I_DSS 與溫度間關(guān)系圖 (圖 7)：從 X 軸上的 125°C 處繪制一條垂直線，延伸至與曲線相交的位置。從 X 軸與曲線相交的位置繪制一條水平線，直至 Y 軸截距處。

可以使用相同的方法來確定溫度和電壓因數(shù)，如圖 7 和圖 8所示。

圖 7 歸一化 I_DSS 與溫度間的關(guān)系

圖 8 歸一化 I_DSS 與電壓間的關(guān)系

根據(jù) 圖 7 可知，F(xiàn)_T =548 且根據(jù) 圖 8 可知，F(xiàn)_V =0.4。然后按如下方式計(jì)算經(jīng)估算的最大 I_DSS：

方程式 3.

{M a x I}_{D S S} (12 V, 125 ° C) = I_{D S S (m a x)} \times F_{V} \times F_{T}

方程式 4.

{M a x I}_{D S S} (12 V, 125 ° C) = 1 μ A \times 0.4 \times 548 = 219 μ A

總結(jié)

當(dāng) FET 在數(shù)據(jù)表中未包含的條件下運(yùn)行時(shí)，估算功率 MOSFET 的漏電流具有重要意義。本文通過使用歸一化的 I_GSS 和 I_DSS 間關(guān)系圖演示了一種估算此類電流的方法。該領(lǐng)域未來的工作包括開發(fā)并發(fā)布一款新型 FET 選型工具，以簡化設(shè)計(jì)師的工作流程。

參考資料

德州儀器 (TI)，MOSFET 支持和培訓(xùn)工具，應(yīng)用手冊(cè)。
德州儀器 (TI)，功率 MOSFET 數(shù)據(jù)表中未包含的內(nèi)容，第 1 部分：溫度相關(guān)性，技術(shù)文章。
德州儀器 (TI)，功率 MOSFET 數(shù)據(jù)表中未包含的內(nèi)容第 2 部分：與電壓相關(guān)的漏電流，技術(shù)文章。